ショットガンメタゲノムシーケンス（SMS）とシャローショットガンメタゲノムシーケンス（SSMS）の比較

メタゲノミクスでは、事前の微生物分離・培養を必要とせず、シーケンスにより微生物の遺伝物質を回収することで、特定の生息地の微生物群全体を研究します。

ショットガンメタゲノムシーケンス（SMS）に比べてアクセスしやすく低コストであることから、微生物の特性解析は、歴史的に16S rRNA遺伝子（16S）シーケンスが広く用いられてきました。しかし、16Sシーケンスは種レベルの分解能に限界があり、ウイルスや真菌などの他の分類群や遺伝子の機能に関する内容を直接評価することはできません。

ディープショットガンメタゲノミクスやショットガンメタゲノミクスシーケンス（SMS）は、群構造や種分類を解明するだけでなく、系統進化、遺伝子機能、代謝ネットワーク、抗生物質耐性遺伝子情報などの知見を得ることができます。しかし、ショットガンメタゲノムシーケンスによる深い洞察は、16Sシーケンスよりもかなり高いコストを伴います。

異なるシーケンス深度でシーケンスすることで、複数のアプリケーションや解析目的に対応することができます。シャローショットガンメタゲノムシーケンス（SSMS）は、16Sシーケンスとディープメタゲノムシーケンスの間のギャップを埋めるアプローチとして登場しました。SSMSは16Sシーケンスと比較してコスト競争力があり、しかも種レベルの解像度が得られます。

ショットガンメタゲノムシーケンスにおける比較

Methodology Shotgun
Metagenomic Sequencing		 Shallow Shotgun
Metagenomic Sequencing
Platform Type Illumina NovaSeq 6000
Read Length Paired-end 150 bp
Taxonomic Resolution Species-level
Taxonomic Coverage All taxa
Recommended
Sequencing Depth		 6-12 Gb
(>12 Gb may be recommended in certain cases)		 1-3 Gb
Taxonomy Annotation Micro NR/ NR database Kraken 2
Analysis Method Assembly-based No assembly, K-mers
Standard Analysis
  • Microbial community characterization
  • Gene function annotation
  • Metabolic pathways
  • Antibiotic resistance gene annotation
    		•
  • Microbial community characterization
    		•

    サンプル要件

    Sample Type Amount Volume Concentration Purity
    Genomic DNA ≥ 200ng ≥ 20 µ ≥ 10 ng/ µl OD260/280 = 1.8-2.0,
    No degradation,
    no contamination,
    no color
    Deep Shotgun Metagenomic Sequencing Shallow Shotgun Metagenomic Sequencing
    抽出済DNA 土壌 環境水 便 唾液 膣/口腔/直腸スワブサンプル 抽出済DNA 便 唾液 膣/口腔/直腸スワブサンプル
  • いずれのサービスも、ホストコンタミネーションが低い、高バイオマス微生物サンプルのご提出を推奨します。
    • * シャローショットガンメタゲノムシーケンスにつきましては、現在ヒトおよび動物由来のサンプルのみを受け付けています。

    解析内容の比較

    類似の解析

    階層的クラスター ヒートマップ
    存在量分布ヒートマップでは、全サンプルのうち優位な35の属が表示されます。
    サンプルクラスター樹形図
    相対的な分類学的存在量から算出したBray-Curtis距離に従って、サンプルの類似性を可視化します。
    LEfSe クラドグラム
    クラドグラムでは、3つのグループ内で有意に異なる微生物種を可視化しています。異なる色のグループのノードは、本質的な役割を果たす微生物種を表しています。門、綱、目、科、属での種分類は、内側から外側に向かって示されています。

    ディープショットガンメタゲノムのみの解析

    機能アノテーション結果
    一意な遺伝子アノテーション結果をもとに、各データベースのアノテーション遺伝子番号のカートグラムを可視化しています。
    抗生物質耐性遺伝子アノテーション
    ARDBデータベースでアノテーションを行い、異なる耐性遺伝子の相対的な存在量を提供します。
    代謝パスウェイ解析
    代謝パスウェイ解析では、アノテーションされた代謝パスウェイと、グループやサンプル間で共通するパスウェイやユニークなパスウェイをを見せる比較概要の両方を可視化することができます。
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    ノボジーンは、最先端の分子生物学技術とハイパフォーマンスコンピューティングを、ライフサイエンスとヒューマンヘルスの分野の研究に応用するパイオニアです。私たちのビジョンは、ゲノミクスサービスとソリューションの提供において、グローバルリーダーであり続けることです。世界最大級のシーケンス能力を擁し、深い科学的知識、一流のカスタマーサービス、卓越したデータ品質を駆使して、急速に進化するゲノミクスの世界でお客様の研究目標を実現するお手伝いをします。ノボジーンは、お客様の信頼できるゲノミクスパートナーとなることをお約束します。

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    ノボジーン株式会社は、2020年から東京配送センターを整備し、ヘルスケアや農業を含む多様な分野の研究者が研究目標を実現できるよう、高品質で迅速かつ費用対効果の高いオミクスソリューションを提供してきました。2024年からは、多様なニーズに迅速にお応えできるよう、日本国内にもラボを構えました。世界最大級のシーケンス解析能力を有するノボジーンの一員として、急速に進化するゲノミクスの世界で研究者の皆様に貢献し続けます。

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